2023年混凝土的自縮及其控制措施

PAGEPAGE5混凝土的自縮及其控制措施近年來，隨著混凝土科學的開展，尤其是高效減水劑和礦物摻合料在混凝土中的廣泛應用，混凝土的水灰比〔或水膠比〕大大降低。這種低水灰比的混凝土〔水灰比不大于0.40〕有很高的強度和很低的滲透性，在不發(fā)生裂縫的前提下是十分耐久的。但在低水灰比的情況下，強烈的水化會促使混凝土中毛細管彎月面快速向內(nèi)推進和相對濕度的很快下降，在混凝土中出現(xiàn)自枯燥現(xiàn)象〔self-desiccation〕?；炷恋淖钥菰锉貙⒁鸹炷梁暧^體積的減小，這種現(xiàn)象被稱為混凝土的自縮〔self-desiccationshrinkageorautogenousshrinkage〕。在低水灰比的情況下，混凝土在硬化的早期就會產(chǎn)生很大的自縮。在實際的混凝土工程中，混凝土又不可防止地受到約束的作用。在約束存在的情況下，這種高自縮的混凝土發(fā)生開裂的可能性大大增加。由于混凝土的自縮與混凝土的早期開裂現(xiàn)象關系緊密，因此有必要對混凝土的自縮性能加以研究。1混凝土的自縮及產(chǎn)生機理混凝土的自縮是指混凝土硬化階段〔終凝以后〕，在恒溫、與外界無水分交換的條件下混凝土宏觀體積的減小。自縮和干縮不同，它在混凝土體內(nèi)相當均勻地發(fā)生，而不僅僅在混凝土外表發(fā)生。一般認為，混凝土自縮是混凝土中水泥水化形成的混凝土內(nèi)部空隙產(chǎn)生的毛細管張力造成的。其具體過程如下:水泥和水發(fā)生水化作用時，所形成的水化產(chǎn)物的體積小于水泥和水的總體積，在混凝土具有較大流動性時，混凝土通過宏觀體積的減小來補償水泥水化產(chǎn)生的體積變化，隨著水泥水化的進行，混凝土的流動性逐漸降低，混凝土不能完全靠宏觀體積的減小來補償水泥水化產(chǎn)生的體積變化，這時混凝土通過形成內(nèi)部空隙和宏觀體積減小兩種形式補償水泥水化產(chǎn)生的體積變化。隨著水泥水化的進一步開展，混凝土產(chǎn)生一定的強度，這時混凝土主要通過形成內(nèi)部空隙來補償水泥水化產(chǎn)生的體積變化。在混凝土終凝以后，雖然水泥水化產(chǎn)生的體積變化主要通過形成內(nèi)部空隙來補償，但由于內(nèi)部空隙的形成而產(chǎn)生的毛細管張力將使混凝土的宏觀體積收縮。在水灰比擬高的情況下，混凝土內(nèi)部的毛細管較粗，由于內(nèi)部空隙的形成而產(chǎn)生的毛細管張力很小，混凝土的自縮值也很小。但在水灰比很低的情況下混凝土中的毛細管很細，由于內(nèi)部空隙的形成而產(chǎn)生的毛細管張力很大，混凝土的自縮值也將很大。在早期混凝土強度較低時，混凝土自縮的開展速度將很大。2影響混凝土自縮的因素2.1水泥對自縮的影響根據(jù)E·Tazawa等人的實驗結果，不同種水泥凈漿的自縮能力是不同的。鋁酸鹽水泥和早強水泥的自縮值較大，而中熱、低熱水泥的自縮值較小，礦渣水泥后期的自縮值較大〔21d齡期時的自縮值大于普通水泥的自縮值〕。水泥的細度對自縮值也有影響，較細的水泥在早期表現(xiàn)出較大的自縮速度。2.2外加劑對自縮的影響摻加高效減水劑來增大流動度時，高效減水劑可稍微降低自縮值，但不同類型、不同摻加量的高效減水劑對自縮的作用差異很小。干縮減少劑可減小自縮值50%，這可能與干縮減少劑可減小毛細水的外表張力有關。膨脹劑對自縮的作用取決于它的種類，某些氧化鈣型的膨脹劑可以減小自縮；而其他類型的膨脹劑雖在早期有膨脹，但隨后的收縮速度與空白樣相同。引氣劑對混凝土的自縮沒有影響口。2.3礦物摻合料對自縮的影響在水泥中參加比外表積在400平方米/千克以上的礦渣時，其120d的自縮值隨礦渣的摻量〔不大于70%〕增大而增大；而在水泥中參加比外表積為338平方米/千克的礦渣時，其120d的自縮值不隨礦渣的摻量〔不大于70%〕改變而增大。在水泥中摻加硅灰將便混凝土的自縮值增大；硅灰的摻量越大，水泥漿自縮值越大?；炷恋淖钥s值隨粉煤灰摻量的增大而降低，特別是早期自縮值降低得非常明顯。3d齡期后摻加粉煤灰混凝土的自縮增長速度高于空白混凝土。粉煤灰摻量超過20%后，減小自縮的效果并不顯著。在水泥中參加偏高嶺土，在偏高嶺土〔比外表積為12平方米/克〕含量為10%時，水泥漿〔水膠比為0.55〕的自縮值最大。在水泥中參加經(jīng)過防水處理的粉末，可以減少自縮。經(jīng)過防水處理的偏高嶺土對自縮的減小作用在后期消失了；而經(jīng)過防水處理的硅質(zhì)粉末對自縮的減小作用能保持很長時間，其取代量為10%時就對自縮有明顯的減小作用。內(nèi)容總結

〔1〕混凝土的自縮及其控制措施

近年來，隨著混凝土科學的開展，尤其是高效減水劑和礦物摻合料在混凝土中的廣泛應用，混凝土的水灰比〔或水膠比〕大大降低

〔2〕在早期混凝土強度較低時，混凝土自縮的開展速度將很大

〔3〕干縮減少劑可減小自縮值50%，這可能與干縮減少劑可減小毛細水的外表張力有關

〔4〕3d齡期后摻加粉煤灰混凝土的自縮增長速度高于空白混凝土

〔5〕在水泥中參加經(jīng)過防水處理的粉末，可以減少自縮

內(nèi)容總結

（1）混凝土的自縮及其控制措施

近年來，隨著混凝土科學的開展，尤其是高效減水劑和礦物摻合料在混凝土中的廣泛應用，混凝土的水灰比